Câu 27THPTChuyên đề: Điều hòa biểu hiện gene • Lớp 12Đột biến geneVận dụng#secondary:BIO12.MOLECULAR_GENETICS.L3.GENE_MUTATION#curriculum:undetermined
Ở vi khuẩn E. coli kiểu dại, sự biểu hiện của gene lacZ (mã hóa β-galactosidase), gene lacY (mã hóa permease) thuộc operon Lac phụ thuộc vào sự có mặt của lactose trong môi trường nuôi cấy. Bằng kỹ thuật gây đột biến nhân tạo, người ta đã tạo ra được các chủng vi khuẩn khác nhau và được nuôi cấy trong hai môi trường: không có lactose và có lactose. Sự biểu hiện gene của các chủng vi khuẩn được thể hiện ở bảng dưới đây. Biết dấu (+) gene biểu hiện, dấu (-) gene không biểu hiện.
Chủng vi khuẩn Môi trường không có lactose Môi trường có lactose β - galactosidase Permease β - galactosidase Permease A - - + + B - - - + C - - - - D + + + +
Dựa vào kết quả, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Chủng A là chủng vi khuẩn E. coli kiểu dại (chủng bình thường).
II. Chủng E. coli kiểu dại bị đột biến ở gene Lac Y tạo ra chủng B.
III. Chủng C tạo ra do đột biến ở vùng promoter hoặc đột biến ở cả gene lacZ và gene lacY của chủng E. coli kiểu dại.
IV. Chủng D tạo ra do đột biến gene điều hòa hoặc đột biến vùng operator ở chủng E. coli kiểu dại.
Ở vi khuẩn E. coli kiểu dại, sự biểu hiện của gene lacZ (mã hóa β-galactosidase), gene lacY (mã hóa permease) thuộc operon Lac phụ thuộc vào sự có mặt của lactose trong môi trường nuôi cấy. Bằng kỹ thuật gây đột biến nhân tạo, người ta đã tạo ra được các chủng vi khuẩn khác nhau và được nuôi cấy trong hai môi trường: không có lactose và có lactose. Sự biểu hiện gene của các chủng vi khuẩn được thể hiện ở bảng dưới đây. Biết dấu (+) gene biểu hiện, dấu (-) gene không biểu hiện.
Dựa vào kết quả, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Chủng A là chủng vi khuẩn E. coli kiểu dại (chủng bình thường).
II. Chủng E. coli kiểu dại bị đột biến ở gene Lac Y tạo ra chủng B.
III. Chủng C tạo ra do đột biến ở vùng promoter hoặc đột biến ở cả gene lacZ và gene lacY của chủng E. coli kiểu dại.
IV. Chủng D tạo ra do đột biến gene điều hòa hoặc đột biến vùng operator ở chủng E. coli kiểu dại.
| Chủng vi khuẩn | Môi trường không có lactose | Môi trường có lactose | ||
| β - galactosidase | Permease | β - galactosidase | Permease | |
| A | - | - | + | + |
| B | - | - | - | + |
| C | - | - | - | - |
| D | + | + | + | + |
Dựa vào kết quả, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Chủng A là chủng vi khuẩn E. coli kiểu dại (chủng bình thường).
II. Chủng E. coli kiểu dại bị đột biến ở gene Lac Y tạo ra chủng B.
III. Chủng C tạo ra do đột biến ở vùng promoter hoặc đột biến ở cả gene lacZ và gene lacY của chủng E. coli kiểu dại.
IV. Chủng D tạo ra do đột biến gene điều hòa hoặc đột biến vùng operator ở chủng E. coli kiểu dại.
Đáp án chính thức: 3
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Phân tích operon Lac: khi không có lactose, protein ức chế (do gene điều hòa tổng hợp) gắn vào vùng operator ngăn RNA polymerase phiên mã; khi có lactose, lactose bất hoạt protein ức chế, operon hoạt động. - Chủng A: không lactose cả 2 gene (-), có lactose cả 2 gene (+) → đúng kiểu điều hòa âm tính của E. coli kiểu dại → phát biểu I đúng. - Chủng B: có lactose, permease (+) nhưng β-galactosidase (-) → gene lacZ bị đột biến mất chức năng (không phải lacY, vì permease vẫn biểu hiện) → phát biểu II sai. - Chủng C: có lactose cả 2 gene đều (-) → do đột biến vùng promoter (RNA polymerase không gắn được) hoặc đột biến ở cả gene lacZ và lacY → phát biểu III đúng. - Chủng D: cả hai môi trường đều (+) → biểu hiện cấu thành, do đột biến gene điều hòa (không tổng hợp được protein ức chế) hoặc đột biến vùng operator (protein ức chế không gắn được) → phát biểu IV đúng. Vậy có 3 phát biểu đúng (I, III, IV), khớp đáp án nguồn là 3.
Phân tích operon Lac: khi không có lactose, protein ức chế (do gene điều hòa tổng hợp) gắn vào vùng operator ngăn RNA polymerase phiên mã; khi có lactose, lactose bất hoạt protein ức chế, operon hoạt động. - Chủng A: không lactose cả 2 gene (-), có lactose cả 2 gene (+) → đúng kiểu điều hòa âm tính của E. coli kiểu dại → phát biểu I đúng. - Chủng B: có lactose, permease (+) nhưng β-galactosidase (-) → gene lacZ bị đột biến mất chức năng (không phải lacY, vì permease vẫn biểu hiện) → phát biểu II sai. - Chủng C: có lactose cả 2 gene đều (-) → do đột biến vùng promoter (RNA polymerase không gắn được) hoặc đột biến ở cả gene lacZ và lacY → phát biểu III đúng. - Chủng D: cả hai môi trường đều (+) → biểu hiện cấu thành, do đột biến gene điều hòa (không tổng hợp được protein ức chế) hoặc đột biến vùng operator (protein ức chế không gắn được) → phát biểu IV đúng. Vậy có 3 phát biểu đúng (I, III, IV), khớp đáp án nguồn là 3.